Назначение, устройство, принцип действия, техническое обслуживание и ремонт топливного насоса высокого давления (ТНВД) автомобиля КамАЗ - 5320

Назначение, устройство, принцип действия ТНВД КамАЗ - 5320

Топливный насос высокого давления предназначен для подачи в цилиндры двигателя в определенные моменты времени строго дозированных порций топлива под высоким давлением.

ТНВД автомобиля КамАЗ - двухрядный, V - образный, в корпусе установлено восемь секций по четыре секции в каждом ряду.

Насосная секция включает в себя плунжерную пару, толкатель, кулачок вала топливного насоса и нагнетательный клапан. Основа секции - плунжерная пара. Она состоит из втулки и перемещающегося внутри нее плунжера.

Втулка плунжера изготовлена из легированной стали. Во время работы в плунжерной паре создается высокое давление топлива. Плунжер с большой точностью притирается к гильзе, зазор между ними в десятки раз тоньше человеческого волоса (0,001…0,002 мм). Втулка выполнена с утолщением в верхней части, в котором имеется два противоположных боковых отверстия. Верхнее впускное отверстие служит для заполнения надплунжерного пространства топливом, а нижнее перепускное отверстие для перепуска топлива. Оба отверстия втулки соединены с П - образным каналом топливного насоса. В верхней части плунжера находится соединенные осевой и боковой каналы, а также отсеченный паз, который выполнен по винтовой линии.

С его помощью можно менять порции подаваемого топлива без изменения общего хода плунжера. Кольцевая выточка в средней части плунжера служит для равномерного распределения по гильзе дизельного топлива, выполняющего в данном случае роль смазки [ 11 ].

В нижней части плунжера имеются выступ и выточка. Выступ входит в пазы поворотной втулки на которой помещен зубчатый венец соединенный с рейкой насоса. Зубчатый венец крепят к втулке винтом. Нижнюю выточку используют для закрепления в нем тарелки пружины, которая необходима для перемещения плунжера вниз. Плунжер перемещается вверх под действием толкателя, который получает движение от кулачка валика топливного насоса.

Чтобы обеспечить четкое начало и окончание подачи топлива в цилиндр, на гильзу устанавливают нагнетательный клапан, состоящий из седла и точно подогнанного к нему стержня клапана. Под усилием пружины клапан плотно закрывает выход к форсунке.

Корпус насоса изготовлен из сплава алюминия АЛ9 и представляет собой монолитную конструкцию с несъемной головкой. В верхней части корпуса имеются вертикальные расточки для установки секций топливного насоса. В нижней половине корпуса насоса размещен кулачковый вал вращающийся в конических роликовых подшипниках, установленных в прикрепленных к корпусу насоса крышках. Осевой зазор в конических подшипниках устанавливают подбором регулировочных прокладок.

Масло для смазывания деталей топливного насоса подается под давлением из общей смазочной системы двигателя.

Работа насоса происходит следующим образом: при вращении кулачкового вала, кулачок через роликовый толкатель, поднимает плунжер вверх и происходит ход нагнетания. Когда воздействие кулачка прекратится, плунжер и толкатель под действием пружины придут в нижнее положение, при котором оба всасывающих отверстия во втулке будут открыты и через них топливо из топливной камеры заполнит пространство над плунжером. При движении плунжера вверх, топливо из втулки вытесняется обратно в камеру до тех пор, пока плунжер не перекроет всасывающее отверстие. После этого начнется нагнетание топлива через нагнетательный клапан и трубопровод высокого давления в форсунку. Конец нагнетания наступит в момент, когда винтовая кромка плунжера дойдет до правого всасывающего отверстия. При этом вертикальный паз сообщит пространство над плунжером с топливной камерой, давление над плунжером упадет и при дальнейшем ходе плунжера нагнетания уже не будет [ 10 ].

Регулятор частоты вращения - всережимный, прямого действия, изменяет количество топлива, подаваемого в цилиндр, в зависимости от нагрузки, поддерживая заданную частоту.

Регулятор размещен в развале корпуса ТНВД. На кулачковом валу насоса установлена ведущая шестерня регулятора, вращение на которую передается через резиновые сухари. Ведомая шестерня выполнена как одно целое с державкой грузов, вращающейся на двух шарикоподшипниках.

При вращении державки грузы, качающиеся на осях, под действием центробежных сил расходятся и через упорный подшипник перемещают муфту. Муфта, упираясь в палец, в свою очередь перемещает рычаг муфты грузов. Рычаг одним концом закреплен на оси, а другим через штифт соединен с рейкой топливного насоса. На двигатели установлен регулятор частоты вращения с корректором дымности, который встроен в рычаг муфты грузов. Корректор, уменьшая подачу топлива, позволяет снизить дымление двигателя на малой частоте (1000-1400 об/мин) вращения коленчатого вала. Во время работы регулятора в заданном режиме центробежные силы грузов уравновешены усилием пружины. При увеличении частоты вращения коленчатого вала грузы регулятора, преодолевая сопротивление пружины, перемещают рычаг с репкой топливного насоса и подача топлива уменьшается.

Топливный насос высокого давления

Рисунок 5 - Топливный насос высокого давления

1: корпус - 1; 2 - ролик толкателя; 3 - ось ролика; 4 - втулка ролика; 5 - пята толкателя; 6 - сухарь; 7 - тарелка пружины толкателя; 8 - пружина толкателя; 9, 34, 43, 45, и 51 - шайбы; 10 - поворотная втулка; 11 - плунжер; 12, 13, 46 - уплотнительные кольца; 14 - установочный штифт; 15 - рейка; 16 - втулка плунжера; 17 - корпус секции; 18 - прокладка нагнетательного клапана; 19 - нагнетательный клапан; 20 - штуцер; 21 - фланец корпуса секции; 22 - топливоподкачивающий ручной насос; 23 - пробка пружины; 24 и 48 - прокладки; 25 - корпус насоса низкого давления; 26 - топливоподкачивающий насос низкого давления; 27 - втулка штока; 23 - пружина толкателя; 29 - толкатель; 30 - стопорный винт; 31 - ось ролика; 32 - ролик толкателя; 33 и 52 - гайки; 35 - эксцентрик привода насоса низкого давления; 36 и 50 - шпонки; 37 - фланец шестерни регулятора; 38 - сухарь шестерни регулятора; 39 - шестерня регулятора; 40 - упорная втулка; 41 и 49 крышки подшипников; 42 - роликовый подшипник; 44 - кулачковый вал; 47 - манжета с пружиной; 53 - муфта опережения впрыскивания топлива; 54 - пробка рейки; 16 - перепускной клапан; 57 - втулка рейки; 58 - ось рычага реек; 59 - регулировочная прокладка.

Регулятор частоты вращения

Рисунок 6 - Регулятор частоты вращения: 1 - задняя крышка; 2 - гайка; 3 - шайба; 4 - подшипник; 5 - регулировочная прокладка; 6 - промежуточная шестерня; 7 - прокладка задней крышки регулятора; 8 - стопорное кольцо; 9 - державка грузов; 10 - ось груза; 11 - упорный подшипник; 12 - муфта; 13 - груз; 14 - палец; 15 - корректор; 16 - возвратная пружина рычага останова; 17 - болт; 18 - втулка; 19 - кольцо; 20 - рычаг пружины регулятора; 21 - ведущая шестерня; 22 - сухарь ведущей шестерни; 23 - фланец ведущей шестерни; 24 - ограничивающая гайка; 25 - регулировочный болт подачи топлива; 26 - рычаг стартовой пружины; 27 - пружина регулятора; 28 - рейка; 29 - стартовая пружина; 30 - штифт; 31 - рычаг реек; 32 - рычаг регулятора; 33 - рычаг муфты грузов; 34 - ось рычагов регулятора; 35 - болт крепления верхней крышки.

При уменьшении частоты вращения коленчатого вала центробежная сила грузов уменьшается, рычаг регулятора с рейкой топливного насоса под действием усилия пружины перемещается в обратном направлении, и подача топлива, и частота вращения коленчатого вала увеличиваются.

Подача топлива выключается поворотом рычага останова до упора в болт. При этом рычаг, преодолев усилие пружины, через штифт повернет рычаги, рейка переместится до полного выключения подачи топлива.

Крышка регулятора частоты вращения

Рисунок 7 - Крышка регулятора частоты вращения

1 - рычаг управления подачей топлива (регулятором); 2 - болт ограничения минимальной частоты вращения; 3 - рычаг останова; 4 - пробка заливного отверстия; 5 - болт регулировки пусковой подачи; 6 - болт ограничения хода рычага останова; 7 - болт ограничения максимальной частоты вращения.

При снятии усилия с рычага останова под действием пружины 16 рычаг возвратится в рабочее положение, а стартовая пружина 29 через рычаг 31 вернет рейку топливного насоса в положение, обеспечивающее максимальную подачу топлива, необходимую для пуска.

Топливоподкачивающим ручным насосом система заполняется топливом и из нее удаляется воздух. Насос поршневого типа закреплен на фланце топливного насоса низкого давления уплотнительной медной шайбой и состоит из корпуса, поршня, цилиндра, рукоятки в сборе со штоком, опорной тарелки и уплотнения [ 10 ].

Топливную систему прокачивают движением рукоятки со штоком и поршнем вверх-вниз. При движении рукоятки вверх в подпоршневом пространстве создается разрежение. Впускной клапан, сжимая пружину, открывается, и топливо поступает в полость А топливного насоса низкого давления. При движении рукоятки вниз нагнетательный клапан открывается и топливо под давлением поступает в нагнетательную магистраль.

После прокачки рукоятку наворачивают на верхний резьбовой хвостовик цилиндра. При этом поршень прижимается к резиновой прокладке и уплотняет всасывающую полость топливного насоса низкого давления.

Автоматическая муфта опережения впрыска топлива изменяет начало подачи топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Применение муфты обеспечивает оптимальное для рабочего процесса начало подачи топлива по всему диапазону скоростных режимов, чем достигается необходимая экономичность и приемлемая жесткость процесса в различных скоростных режимах работы двигателя.

Автоматическая муфта опережения впрыска топлива

Рисунок 8 - Автоматическая муфта опережения впрыска топлива: 1 - ведущая полумуфта; 2, 4 - манжеты; 3 - втулка ведущей полумуфты; 5 - корпус; 6 - регулировочные прокладки; 7 - стакан пружины; 8 - пружина; 9, 15 - шайбы; 10 - кольцо; 11 - груз с пальцем; 12 - проставка с осью; 13 - ведомая полумуфта; 14 - уплотнительное кольцо; 16 - ось грузов.

При увеличении частоты вращения коленчатого вала грузы под действием центробежных сил расходятся, вследствие чего ведомая полумуфта поворачивается относительно ведущей полумуфты в направлении вращения кулачкового вала, что вызывает увеличение угла опережения впрыска топлива. При уменьшении частоты вращения коленчатого вала грузы под действием пружин сходятся, ведомая полумуфта поворачивается вместе с валом насоса в сторону, противоположную направлению вращения вала, что вызывает уменьшение угла опережения подачи топлива.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   Скачать   След >